电气工程及其自动化学科方向范文

时间:2023-12-06 17:39:55

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关键词:就业方向;教学改革;自动化专业;电气工程

前言:

从我国长期的教学改革和发展上来看,将电气工程及其自动化作为就业发展方向,推进教育教学改革是非常重要的。在教育教学中应遵循市场规则,抓紧就业机遇,有针对性的塑造电气自动化专业,从电气工程学院这个主体教学上来看,高校重点的建设应在电气工程及其自动化上,而由于近些年来传统专业的不断变革,电气工程及其自动化专业已经不能满足当今社会用人单位的用人需要,需要以社会就业为导向,实施教学改革,塑造高素质的人才,本文则重点介绍目前电气工程及其自动化的认识和未来就业方向。

1.电气工程及其自动化的发展历史

电力技术的发明、电气工业的建立至今已有100余年的历史。自工业革命开始,人类便在一次次工业实践中,不断地学习使用电力为人类自己服务。多年的系统研究,终于逐步形成了电气工程的基础理论。电气工程的发展有以下几个里程碑意义的事件:1820年,安培发现了电磁效应。1831年,法拉第发现电磁感应原理,奠定了后来发电机的理论基础。19世纪60年代,麦克斯韦建立了统一的经典电磁场理论和光的电磁理论,预言了电磁波的存在。1873年,麦克斯韦完成了《电磁学通论》,奠定了广泛应用电磁技术的理论基础。1882年,爱迪生建成世界上第一座较正规的发电厂,完成了初步的电力工业技术体系。世界第一台三相交流发电机的建成,三相交流电的出现克服了原来直流供电容量小,距离短的缺点,开创了远方供电,电力拖动等各种用途的新局面。20世纪初,电力的生产应用已达到较高的水平,并具有相当的规模。从此,电力取代了蒸汽,使人类历史迈进了“电气化时代”。

2.对电气工程领域方向的特点及认识

电力系统具有如下特点:(1)电能的生产和使用是同时完成的;(2)过渡过程十分短暂;(3)电力系统有较强的地区性特点;(4)与国民经济关系密切。在我国,发电厂就分为火力发电厂、水力发电厂、核能发电厂。

从最新的科学技术发展来看,电机的自动化性能如果能够大大提升,能够有效的和常温科研超导材料进行融合,那么就会使电气的电阻损耗率大大降低,这样不仅解决了电阻长时间的发热问题,又能够起到良好的降匦Ч,会使电机的效率大大提高。同时,更加重要的就是在临界的粗长强度和密度都很高的情况下,超导电机的绕组电流密度能够比常规的电机提高数十倍,大大提高了电机的功率密度,降低电机重量和体积。高电压与绝缘技术这一领域的技术水平要求很高,有“三强”,即:试验性强,理论性强,交叉性强。该学科的主要运用范围:建立有工频高电压、支流高电压、雷电冲击高电压、操作冲击高电压、冲击大电流以及高功率脉冲技术等装Z;测量用的有静电电压表、高压示波器、专用的分压器、分流器等。近年来,随着计算机和微电子技术的广泛应用,数字化测量技术和电器设备在线运行状态的再线监测、故障诊断技术得到了很大的发展。研究电工新技术可促进核能和可再生能源的应用发展,使之更快的在技术和经济上成熟起来,例如:核电发电、磁流体发电、风能发电、太阳能发电、其他新能源发电。电工新技术可以促进交通运输方面的磁悬浮列车、磁流体推进船、电动车的发展推进,医学上的超导核磁共振成像装Z的研究等。电力电子包含电力电子器件、变流电路和控制电路三部分。目前,电力电子技术有几个研究方向:高频开关电源技术:所有的信息系统与通信设备都需要使用开关电源,小到各种便携数码产品,还有现在时兴的各种平板电视,大到服务器系统、通信基站机房、及种种航空设施等;电力电子技术在电力系统中的应用:如各种谐波补偿、有源滤波装Z等,还有不断发展的不间断电源设备(UPS),电动汽车的驱动与控制系统,电机的节能驱动方面如各种变频器(包括变频空调),在当前能源短缺的状况下,太阳能、风能及各种再生能源的应用,电力电子技术是最关键的技术要素。

3.电气工程及其自动化的就业方向

电气工程及其自动化专业属于工科专业,并且与机械学科一样最具基础性。随着科学技术的发展,学科之间的交叉与融合更加密切,所以其他学科的发展更加需要电气专业的相关知识,因而,电工学课程已经普遍在各工科专业中开设,用以普及电气工程基础知识。而电气工程及其自动化是工科中历史最悠久的专业之一,并且我国与发达国家不同,电气工程及其自动化仍保有强大的生命力,随着工业化进程的前进,电气工程专业发展更为迅速,而电气工程及其自动化作为中心专业,人才需求便更加旺盛。

结束语:

综上所述,作为一门涉及到电子技术、计算机技术及其多项工科技术的多样化课程而言,电气工程及其自动化对于未来很多科技信息领域都有着长足的法扎你空间。但是从专业性上来说,还与人们日常生活中的通讯技术和微电子技术有着重要的联系,因此,作为电气工程及其自动化学科专业的学生来说,在未来的就业方向上应从这几方面进行研究,努力找到未来适合自己的就业发展方向。

参考文献:

[1] 周勇.电气工程及其自动化存在的问题及解决措施[J].中国高新技术企业.2015(01)

[2] 闫海东,程世伟.浅析电气工程及其自动化中存在的问题及解决措施[J].科技创新与应用.2015(06)

[3] 乔新涵.电气工程及其自动化的发展及问题研究[J].科技创新导报.2015(02)

篇2

【关键词】电气工程 改造 自动化

1.电气工程应用实践状况

我们日常生活的各个方面都涉及到电气工程,比如污水处理系统、工业生产经营、电力系统等。电力为发展生产、提高人类生活水平提供了重要物质基础,随着人类生活水平的提高,今后时期内,对电力需求将越老越高,社会对电气工程自动化系统及其自动化科技工作者的需求将会日益提升。电气工程将会成为反映人民生活现代化和国民经济的一个重要标志。现代社会的工业生产中,不是仅仅依靠人力来完成机械化管理运作,当我们使用机器设备的时候,是由人来操作,运行操控一旦开启,机器就将终处于生产状态,它将会一直自己运行下去。要让它精确的自动启动与停止,这就需要涉及到电气自动化的科学辅助。什么是电气自动化呢?它就是通过继电保护装置、感应器等电气元件来保证机器的自动化运转,从而实现严密的操作顺序控制以及控制恰当的持续时间。与此同时,电气自动化系统可以将外部环境的变化情况反馈到内部系统,从而优化更新输出量,最终保证可持续性,达到安全稳定的目的。下面列举几种常见电气工程的实际应用。

1.1净化系统。目前,净化空调系统在对于空气质量有特殊要求的手术室、实验室食品厂房等区域净化空调系统被广泛应用。净化空调系统的核心构成部分就是净化空调的自动控制系统,它既可以设计为某个单一系统的控制,测量系统,又可以设计为以数字计算机控制管理的系统。净化空调系统采用DDC 控制来实现温度的控制,温度传感器将它检测到的温度传递到DX 一9100,接着系统将自动调控冷水电动调节阀或者是加热电动调节阀,将回风温度控制在需要的范围之间,这样就能达到洁净室温度GMP 要求。科学的引入了电气工程技术从而使净化空调系统具备了智能化调节空气环境温度、数字化、自动化监控等综合功能。

1.2智能建筑中的应用。在建筑行业,智能化建筑成为当今建筑行业领域的主要发展方向。电气自动化在建筑领域的科学利用,令它具备了安全电子设备、智能化控制、节约能源等多种新的功能。智能建筑合理的利用各种设备,为自动化控制系统下的设备有效的节省了人力。

2.电气工程改造与自动化趋势

2.1功能趋向于多样化。在未进行改造之前,发电,输电就是传统电力系统的重点功能,这种电力系统结构比较单一,能源浪费多,在传输过程中不能对电能值的大小进行转换。在进行电气工程系统自动化改造之后,电力系统的功能逐渐多样化,电能分配、电压转变和用电调控等功能更加完善,电气工程系统自动化的发展,为电力系统高负荷运行状态的操作提供了技术方面的保障。

2.2操控一体化发展。电力系统自动化改造的发展趋势包括:人与机器的一体化,机械一体化和机电一体化等模式。只有在电力系统设备实现智能化以后,系统操控的一体化才有可能实现。“省力、省时、省钱”是电力系统一体化操控的优势,电力系统一体化操控也能为后期继电保护装置的运用提供了必要的条件。

2.3结构更加简单化。妨碍电力系统功能发展的一个重要因素就是结构问题,当很多种设备同时与系统连接的时候就会导致技术操作人员的调控质量大大降低,有一部分设备在系统运行的时候有可能失灵,不能发挥它的作用。系统自动化改造以后系统结构变的更加简化,同时系统功能也显著的优化。建构的简单化使得电力行业的发展前景更广阔。

2.4设备逐渐智能化。电厂中发电、变电和输电等多个环节都需要依赖机器设备的操作与运行。电力系统发挥作用的载体就是电力设备。计算机作为自动化改造的控制中心,使用专用的程序代码来调控电力设备的操作,这种方式智能化执行了设备的命令,从而有效提高了工作效率。

3.电气工程及其自动化建设的措施

3.1建立通用网络结构。网络结构在电气工程及其自动化系统中占据举足轻重的地位,通用的网络结构可以再各行业实施工业领域自动化的进程中,对于生产过程中的技术监控该系统、企业管理系统和设备控制系统等各个环节间的数据搞下、便捷、安全的实现交换。通用的网络结构,还可以进行对中心控制系统以及其他管理通信设备之间的网络资源配置,以便做到数据正确安全及时的传输。

3.2突破现有技术,建立统一的系统同平台。在创新开电气工程及其自动化技术的同事,应该以正确的思想为主导,对开发的目的、目标人群、目标行业的等信息进行充分调研了解,做到科学规划实施。在具体的实施、试运行等环节中,更要给予科学的流程指导,以便节约成本和时间,将企业的消耗降到最低。此外,无论是面对其终端客户的不同要求,还是企业项目的流程特点,任何的控制系统,都应符合基于PC自动化系统的相关需求,以便建成电气工程及其自动化系统的唯一平台,这样,既可以减少电气工程及其自动化技术的科研成本,也可以减少企业的运营成本。

总而言之,时展到今天,经济全球化已经成为必然趋势。工业经济改革也朝着更加先进的方向发展。而我国作为世界经济强国之一,参与国际竞争也日渐激烈,我国只有充分发挥本国自己的经济优势,才能争取到更多的筹码,得到更大的经济利益。而电气工程及其自动化技术不但解决了工业自动化系统的技术问题,而且为商业的发展带来了巨大变革。因此,研究电气工程改造及其自动化这门学科,显然成为了提升我国经济实力的必然途径。

参考文献:

[1]电气与控制工程学院简介[J].辽宁工程技术大学学报.2007(06)

[2]杭州电子科技大学自动化学院简介[J].化工学报.2010(08)

[3]江西理工大学资源与环境工程学院简介[J].江西理工大学学报.2009(06)

[4]大庆石油学院电气信息工程学院简介[J].大庆石油学院学报.2007(03)

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关键词:高校;电气工程;自动化;课程体系;改革措施

现阶段我国电气科学发展实力已然攀升至更高的等级层次,为日后通信、电子、计算机、自动化操作等一系列创新技术要素有机融合,提供了合理的保障条件。处于新时期之下,为了愈加理想化满足社会各业的人才需求,各类高校务必要竭尽全力开展电气工程及其自动化专业课程体系的改建工作。换句话说,就是凭借就业作为基础性导向媒介,强化市场型人才的培养实效,并且推动社会不同行业领域的改革发展进程。

一、电气工程及其自动化专业课程的特征

论证步入新时代之后,电气工程各类知识点都开始在社会不同领域之中贯穿融入,特别是在信息和自动化技术设施支持作用下,为不同行业高效率竞争和发展,提供较为强劲的推动力。电气工程及其自动化专业本身保留较强的工程、实践应用特性,并且可以延展出电工理论、电气装备制造与应用、电力系统运行与监控等重要性结构单元。为了确保实时性向特定岗位培养供应实用型人才,高校电气工程及其自动化专业不单单要做好基础性电气理论知识讲解工作,同时要引导内部学生参与相关实践活动,以此使学生熟练把控各类操作技巧。

二、高校传统电气工程及其自动化专业课程体系中存在的弊端

透过宏观角度观察认证,传统的高校电气工程及其自动化专业课程体系遗留许多缺陷,最为常见的现象是教学理念和引导方式的滞后状况,如若长期放置不管,只会持续削减该类专业课程整体教学水平。经过围观层面审视,如今我国高校电气工程和其自动化专业课程体系,主要依照公共和学科基础课、专业主干和方向课、实践指导的结构层次加以构。不过时代变迁过后,这类专业人才需求自然不可能停滞不前,因此既有的课程体系同步开始和新形势要求产生诸多强烈的冲突现象。具体细节则表现为:

1.课程内容设置存在漏洞

一些高等院校设置电气工程及其自动化专业的时间并不是十分久远,因为个体实践经验不足,预先设置的课程体系始终遗留许多缺陷,其中最富有代表性的莫过于课程内容,至于相关细节则如下所示:首先,公共基础课程门数设置超标,令学生承受过重的身心压力,如若长期放纵下去,势必会在该类专业课程学习过程中产生严重的注意力分散状况。其次,专业课程定位方向不够明确,仅锁定在电机控制和电力系统自动化操作两类方向上,并且其间对应模块课程设置的数量明显有所不足。最后,实践类教学课程数量不多,包括该类专业的限选和任选课在内,甚至都未曾组织合理程度的实践训练环节。

2.学时安排不够科学妥善

通常状况下,高校既有的电气工程和其自动化课程体系要求学时控制在2900学时范畴以内,当中公共基础课大约890学时,占据比例为31%。这部分基础课程主要在高校二年级前期设置,经常表现为总体学时数量过多,且广泛涉猎政治、英语、体育等不同类型课程内容,至于能够和本专业产生关联的公共基础课学时数量不过才120学时左右,几乎占据公共基础课总体学时数量的14%。这种课程内容设置方式,尤其对于电气工程及其自动化专业的低年级学生群体来讲,必然会存在较强的消极影响问题。例如,当该类专业学生保留较高的专业知识学习激情时,却面临相关性公共基础课课时较少的挑战困境,长此以往,只会持续打消学生的求学信念,严重情况下令他们滋生出许多不好的学习习惯。有关专业方向课的学时没能得到妥善化控制。例如,电力系统继电保护原理、发电厂电气主体系统、变电站综合自动化、电力路系统自动控制和远动技术等,他们彼此预设的学时数量则分别为43、35、40、36,总体学时数量偏少,即当中第一和第三类课程包含实践训练环节,提供的学时数量极为有限。

三、进行高校电气工程及其自动化专业课程体系科学化创新改革的措施

1.凭借就业作为基础性导向媒介,逐步强化对学生的实训力度

在当前人才市场竞争趋势的持续激化和就业困难大背景影响作用下,涉及高校电气工程及其自动化专业务必要凭借就业作为基础性导向,在重新创建整体课程体系期间培养学生多重职业技能和素养。换句话说,就是利用实训活动组织,使该类专业学生细致化感知和熟练化掌握电气工程及其自动化技术的交接过程,为后续学生执行力有机强化,提供丰富的指导性依据。需要额外加以强调的是,在组织现代专业课程体系构建工作过程中,为了有效贯彻落实该类体系构建的实效性目标,就应该遵守就业的导向作用基础上,在第一时间内将和电气工程关联缜密的职业要素加以沿用,并且确保结合特定行业规范标准制定实施富有针对性的就业指导方案。首先,设置生动化的教学引导情境,组织学生参与各类小组实践活动项目,进一步使这类学生全面化掌握电气工程自动化行业领域之中所需的各项技能和素质。其次,为了更为人性化地服务就业,高校有必要选择和企业合作,共同建立适当规模的实训基地,在确保完成理论教学和实践应用相互融合任务的同时,激发出电气工程及其自动化专业学生更加完善化的创新技能和职业思维。例如,为了有机凸显高校电气工程及其自动化专业课程原有的创意性效果,相关教学设计人员应将电气设备的一系列有关技术作为一类关键性项目基础上,联合丰富实践经验进行妥善化的经营管理。其间可以考虑将特定专业特定班级学生划分为不同小组,并且分别赋予他们市场调查、设备操作、创新技术应用等挑战性任务,之后组织对应的评价工作并要求师生共同参与,进一步为日后该类专业学生熟练掌握不同职场环境的专属性业务内容等目标达成,做足准备工作。

2.开展合理规模的校企合作活动,辅助学生提前掌握必要的职业技能

为了培养更多的职业技能应用型人才,有关高校领导要积极开拓校企合作路径之余,进一步为内部电气工程及其自动化专业学生设置完善化的职业技能训练平台,这对大幅度提升学生的职业素养有着十分深刻的影响作用。归结来讲,经过校企合作机制大力推广执行之后,包括电气工程及其自动化等专业的学生在内都可以及时观察、学习到最先进的电力系统环境,掌握自动化、通信、计算机等相关技术的操作流程,有利于日后学生快速地步入相关企业进行实习并接受专业化技术教师指导,使这类学生群体预先适应过于复杂的职场环境。企业在获取人才方面保留明显的优先权力,如若和高校合作开展学生实训工作,可及时发现一些天资卓越和素质完善的人才,节省日后大规模人才招聘上消耗的精力。由此看来,开展校企合作,培养更高等级层次的技能应用型人才,是高校电气工程及其自动化课程体系改革工作中的必然选择。学校要优化教学方案的实施模式,引导学生更为高效率的实践应用所学知识。为了确保高校电气工程和自动化专业教学活动发挥出应有的实效性,学校必须选择预先进行完善化的教学方案规划执行,确保在及时引入合理数量和性能质量的设施条件基础上,逐步完善课程体系中的内容和资源,进一步搭建起多元化且高效率地实践模拟基地,为日后该类专业学生系统化学习和实践应用等需求满足,奠定基础。电气工程及其自动化专业学生在参与实践学习过程中所需的一系列资源,包括电气设备、实践操作工具和模具等,务必在第一时间内予以补充;之后顺势将理论课堂搬到实践模拟基地之中,在促进理实一体化学习结果的同时,完成这类学校体系的持续完善使命。

综上所述,为了全面迎合时展趋势,为相关行业培养更多数量的电气工程和自动化操作型人才,学校必须选择针对高校既有的专业课程体系创新改良,如设置全新的教学内容、在校企合作基础上创造实践技能训练平台等,方便日后教学中更加大范围地推广沿用理实一体化教学方案。这可以为我国电气工程及其自动化等行业可持续竞争发展,提供不竭的支持服务动力。

参考文献:

[1]崔茂齐.电气自动化技术专业应用型人才培养目标下大学生自主学习能力的培养[J].科技信息,2012

[2]张翠英.电气自动化类课程教学存在的问题及改革探索[J].现代农村科技,2012

[3]王静.探究中职电气自动化专业的教学改革——基于“理实一体化”模式[J].计算机光盘软件与应用,2013

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关键词:电气专业;开放;实践教学

中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)33-0112-02

为了适应现代社会需求变化,高等院校需不断推进应用型人才培养模式改革创新工作,而创新人才培养的关键环节是实践教学环节。通过改革和创新实践教学环节,将实践能力与创业创新精神的培养贯穿于整个人才培养过程,培养出具备创新创业能力、综合实践能力的优秀大学生。北京信息科技大学电气及其自动化专业根据此培养目标进行了一系列的实践教学改革,取得了一定的效果。

一、电气工程及其自动化专业人才培养模式

电气工程及其自动化专业分属于自动化学院,是电气信息领域中的一门新兴的热门学科,从一个开关的简单设计到宇航飞机的复杂整合都与其相关紧密,是高新技术产业的重要组成部分。专业预测表明该领域对高水平人才的需求很大。随着国外企业的大量涌入,这一领域会有很大缺口,专业人才将供不应求。此专业培养有如下几个特征:

第一,专业的特点是强弱电结合、学科交叉特点明显。学习过程中电工电子技术相结合、软件与硬件相结合,电力、电子、控制、计算机等多学科综合,具有多学科交叉性质。学生受到本领域的基本方法及解决实际工程问题等方面的训练,具有较强的适应能力。

第二,专业工程性强。强调用大工程观教育学生。重视工程教育的完整系统性以及实践性。让学生接触到系统的分析与管理,而不仅仅指对技术学科知识的整合。培养具有扎实理论基础、较宽的专业知识、创新能力实践能力强、综合素质高的应用型人才。毕业生能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、实验分析及计算机应用等工程技术研究工作。

第三,专业向着符合专业认证标准发展。人事部、建设部(人发[2003]25号)颁布了《注册电气工程师执业资格制度暂行规定》《注册电气工程师执业资格考试实施办法》,并于2005年首次实施了注册电气工程师认证考试以适应需求。教育部于2006年制定了相应的电气工程专业规范用以指导高校电气专业发展。专业培养目标明确为宽口径、厚基础、复合型的工程科技人才。

二、开放实践教学体系

当今社会人才培养模式突出的时代特点是“开放性”。所谓“开放性”是指随着现代教育科学的不断发展,教育的内容和手段要求不断更新。

开放实践教学体系主要研究各种实践教学环节在培养大学生创新能力方面的作用、探索新的教学理念与方法,积极倡导开放实验室、开放实训基地,鼓励并引导学生主动实践,提高学生的实践能力,为激发学生创新思维和最大限度利用资源开辟新的途径。目前,高校实践体系主要有实验、课程设计、毕业设计、实训等等。北京信息科技大学(以下简称“我校”)在常规的实践教学外,又采取了许多切实可行的方法:开设开放式实验、举办大学生竞赛活动、支持大学生创新项目、建立并开放多个创新基地。努力建成以学生自主学习、以网络平台助学、以创新机制为保障,因材施教的开放式、多层次、立体化的创新实践教学体系。注重实践教学环节的质量和效益,形成理论与实践并重、系统相对完整的课内外一体的开放式创新性实践教学体系。[1,2]

三、电气工程及其自动化专业实践教学环节存在的问题

实践教学是培养实践技能、创新能力、科技素质的一个非常重要部分,是教学中一项必不可少的关键环节,其他任何教学手段都无法替代。从目前来看,我校的电气工程专业的实践教学环节还存在许多问题有待于进一步解决。

1.实践教学内容更新不足

目前实验课主要以基础验证性实验为主,设计性、综合性和研究性实验比例相对偏低。验证性实验转变为设计性和综合性实验项目还很不足,许多实验还有更新空间,另一方面,实验的转化过程中,实验教学设备的必要改动和教学文件的建立、课程考核评级体系还没有完全系统跟上进行解决。[3]

2.开放性实验项目需要整合

电气系教师和其他专业的老师为电气专业学生开设开放性实验项目30余项,这些开放性实验受到同学们的普遍欢迎,但是也存在内容、难易程度分布不均等方面问题。另外很多低年级同学对开放实验内容及类型了解不够,开放性实验对低年级同学的受益面还是较窄。需要按照实验涉及的课程内容及难易程度进行分类整合,再根据专业特点进行适当的补充。

3.大学生创新项目利用不足

大学生创新项目是大学生科研训练体系的重要组成部分,我校设有国家级、市级、校级、院级四个级别。以学生自主研究项目为主体,校级、院级项目是基础平台,国家级、市级项目是进一步发展创新能力的延展平台。开设大学生创新项目的目的是以项目为载体,进一步加强本科生科研创新精神和工程实践能力的培养。目前的问题是开发的新项目居多,各学科之间交叉融合,跨院系、跨专业,以团队形式联合申报较少。另外对已经完成并通过验收的大学生创新项目进行总结归纳还很不够,没有使其成为有益的补充,作为一种教学资源应用到实验、毕业设计等实践教学环节中。

4.大学生节能减排社会实践与科技竞赛平台利用较少

大学生竞赛有利于培养学生的创新创业能力、综合实践能力,这些都有助于学生对实际研发工作有一个了解,培养职业素质,为今后学生进入职场打下了良好的基础。大学生节能减排社会实践与科技竞赛是由电气工程及其自动化专业承办并取得了一系列成绩。但目前竞赛主要集中于本专业、本学院范围内,宣传力度、宣传手段还不够完善,受众面不足。其他院系教师和学生了解参与的较少,多学科交叉项目较少,不利于学生的综合实践能力的培养和训练。[4]

四、结合专业培养目标、专业发展方向和专业特色,改革实践教学,建立具有专业特色的开放实践教学体系

1.将有条件的传统验证性实验改造为设计性和综合性实验

增加研究性、课题性实验课程,建立由基础实验、综合性实验、设计性实验组成的多层次递进式模块化开放教学模式。及时完成对改革的实验项目的设备改造和实验指导书的改写。建立学科带头人领衔制度,确保高水平的引领实践教学改革方向。

研究电气工程及其自动化专业所有专业基础课和专业课的实验,从中确定哪些验证性实验项目可以改变为设计性实验或综合性实验。然后根据实施的难易程度,有步骤、按计划逐步完成,争取每年完成2~3项实验的转变。开发研究性以及课题性实验,进一步提高课内实验教学效果。研究创新性实验要与综合性实验有所区别,结论要在研究中探索,每个人有可能得到不同的结果。这些项目可以是教师给定的,也可以是学生自主开展的项目。另外要注重提高综合性、设计性、研究创新型实验项目的利用率,扩大实验室的开放度,全方位开放实验室,并实行开放式教学方式。

2.整合并充分利用开放性实验项目

建立一套完整的开放实验网络选课体系;对开放实验室资源进行合理的分配及管理;对开放实验单独进行严格考核,而不应像传统实验那样加入理论教学进行考核,从理论考核为主转向以实践能力、创新意识、综合素质考核为主的完整评价体系和多渠道的激励机制。

对现有面向电气工程及其自动化专业的开放实验进行统计,按照涉及相关课程知识和难易程度进行分类,再会同电气系教师进行相关开放实验的补充,形成一个较完整的电气专业开放实验体系,使学生从第一学期到第七学期都有合适的开放实验项目可以选择。另外,由专业教师和班主任辅导学生根据学生实际情况报名参加合适的开放实验,学生可以自主选择,但不能盲目与随意,避免学生盲目报名和扎堆报名,以充分利用开放实验资源。每学年对开放实验进行一次总结,将合适的效果良好的开放实验开发的新项目用到课内实验教学中,提高课内实验教学的效果,让更多同学受益;对一些有缺陷的开放实验进行改进,同时对新开发的实验进行严格分析研究,将效果不好的开放实验直接从开放实验体系中删除。

3.积极合理引导学生申报“大学生创新项目”

充分利用这一资源,为更多优秀学生提供机会。对已经完成并通过验收的大学生创新项目进行总结,使其成为一种教学资源用到开放实验、毕业设计等实践教学环节中。通过“大学生创新项目”,为学生搭建科研开发、创新能力培养的平台。进一步完善实验室管理工作,使实验室的时间、空间最大化。大学生创新题目既可以由教师指定,也可以由学生自行拟题,在教师指导下完成;可以在实验室进行,也可以在校外实践基地完成;既可以在规定的课内时间进行,也可以在课余时间开展,充分做到时间、地点和题目全方位开放。

4.积极办好大学生节能减排社会实践与科技竞赛

太阳能和风能的利用近年来日趋受到各国的普遍重视,已经成为新能源领域中开发利用水平最高,技术最成熟,应用最广泛,最具商业化发展条件的新型能源。电气专业几年来承办北京信息科技大学的大学生节能减排社会实践与科技竞赛取得了良好效果,推荐优秀作品参加全国竞赛,连续三年取得了全国高校电子信息实践创新作品评选活动一等奖、二等奖;教学成果一等奖、二等奖等奖项。几位同学免试获得电子设计工程师认证的相应等级证书。今后要更好地利用节能减排科技竞赛为学生提供展示自己科技水平的平台。通过学科竞赛,发现人才,更有效地因材施教培养优秀学生的科研能力。

5.推进工程教育企业化

1994年,麻省工学院(MIT)院长乔尔・莫西斯提出了大工程观,不同于以往以研究为导向的工程科学观,是对工程教育的根本目的――为工程实际服务的回归。这就要求课程设置与教学改革要更加重视工程实践能力的培养,让工程教育回归工程本身。电气专业非常重视校外实习,在认知实习环节参观电力科学研究院特高压研究基地、北京现代汽车有限公司、中国节能减排展览、自动化装备展等等,让学生了解本专业涉及到的知识、项目完成流程、在实际项目中专业知识的应用方法;在专业实习阶段,在北京四方继保自动化股份有限公司、北京威英智通技术发展有限公司、北京大华电子集团等公司和企业设有基地。毕业实习阶段,学生可以把毕业设计题目与项目结合,选题靠近工程实际,参与实施单位的课题研究,把毕业设计,生产实习有机的结合在一起。[5]

五、结束语

创新源于实践,实践能促进以学生为主体构建科学的知识体系。电气工程及其自动化专业在专业培养过程中重视基础,更重视实践能力的培养,注重与工程实际相结合,专业子实验室为学生全面开放;专业实践教学四年连续不断线;专业基础课和专业课安排了上百学时的实验;独立安排多门课程设计、专业综合实践、毕业设计、开放实验、生产实习等实践教学环节,充分利用各种资源,为学生提供更多更好的进行实践的机会。今后将进一步结合专业方向和专业特色对开放实验、大学生创新项目、学科竞赛进行整合归类和改革,着力建设完整的电气工程及其自动化专业开放的实践教学体系。

参考文献:

[1]徐金荣,杨玲,徐嘉祥,等.开放式实验教学的管理工作方法探索[J].实验室研究与探索,2011,(6):172-174.

[2]章国英,施称,张燕.基于提高学生学习能力的开放式实验教学研究[J].中国医学教育技术,2011,25(3):286-288.

[3]黄道凤,李怀健,朱玉华.提高实验教学质量的措施[J].实验室研究与探索,2010,29(2):120-122.

[4]魏天兴.大学生创新能力培养的几点思考[J].中国林业教育,

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一、引言

电气传动技术课程群是电气工程及其自动化本科专业的课程主线之一,其课程包括“电机学”、“电力拖动基础”、“电力电子技术”、“电气数字控制技术”、“电气传动控制技术”等。课程的数量多、相互衔接和耦合紧密,因此对课程群中各门课程的所需基础、课程内容、掌握程度、时间安排和实践方式方法等都需要合理设计、规划和实施,否则出现一个环节不合理,就会影响整个教育质量。

目前,高校的教学改革主要针对两个方面:一个是宏观层次,即研究某一专业的课程规划和设置,以该专业学生在毕业之后应具备的素质和能力为牵引,提出全周期的总体课程规划和时间安排。例如,文献[1]讨论了电气工程及其自动化专业的总体培养目标及毕业后的服务对象,对专业四年中应当学习的公共基础类课程和专业技术类课程进行规划设置,但没有考虑课程的具体内容和统筹衔接。另一个是微观层次,即针对某一门具体的课程,提出相应的课程内容改革、教学方法改革等,如文献[2]、[3]等分别讨论了“电机学”、“电力电子技术”等课程的改革和教学方法,这些研究都是从课程自身建设的角度出发,都没有考虑该门课程和其他课程之间的接口关系。而课程群是处于二者之间的一种课程体系,它既讲究内容安排,又讲究衔接关系,集系统性和个体性于一体。现有的教育科研对电气工程专业的课程群系统教学方法鲜有研究。因此需要针对电气工程及其自动化专业本科学生的最终培养目标,对课程群中的各个课程的课程内容和授课时序等进行统筹安排,才能在达到良好教学效果的同时提高教学效率。

二、电气传动技术课程群的培养目标和课程设置

电气工程及其自动化专业学生的培养目标是要求学生在掌握电气工程学科基础理论、基本知识和学科研究方法的基础上,系统地掌握电气工程专业的专业理论,具有较强的实践实作、工程计算、仿真建模等方面的能力,能够综合运用所学知识分析解决工程技术实际问题。同时具有归纳、评估、处理各种资料信息并加以利用的能力。

电气传动技术课程群作为电气工程及其自动化专业的重要分支方向必然要配合专业的人才培养要求实现高素质人才的培养。结合电气工程及其自动化专业的总体人才培养目标以及电气传动技术课程群方向的实际情况,可制定电气传动技术课程群的分培养目标为:在掌握电路、电子技术基础、自动控制原理、数字信号处理等专业基础课程基本知识与实践方法的基础上,能够系统深入地掌握电机学、电力电子技术、电气传动控制技术的理论基础以及对电气传动系统进行数字控制的编程基础;能够综合运用所学的各门专业知识实现对电气传动系统的分析、计算与仿真,最终完成电气传动系统的软件、硬件设计与制作。

上述培养目标决定了电气传动技术课程群融合了电机学、电力电子技术、现代交直流电气传动技术以及数字控制技术等多个方向的理论知识与实践知识,在有限的教学周期内需要多门课程的理论教学与实践教学统筹规划才能更好地完成。

三、电气传动技术课程群教学内容统筹规划

在传统的教学方法中,课程群中的各个课程和课时虽然安排比较多,但是,一方面各个课程内容上交叉重复较多,另一方面仍然缺少电气传动技术所亟需的一些教学内容,因此需要进行合理的梳理和统筹规划,以提高教学效率和效果。为此采用以下措施。

(一)课程设置调整

取消“电力拖动基础”课程,把课程中的传统电力拖动部分的内容并入到“电机学”中进行讲授。把“现代交直流调速控制技术”课程调整为“电气传动控制技术”课程,课时由60学时调整为40学时,并新增40学时的“电气传动控制技术综合设计及实践”课程,以强化学员的综合分析、设计和实践能力。新增40学时的“电气数字控制技术”课程,使学员掌握电气传动控制所需要的单片机、PLC等方面的数字控制知识。

(二)课时及课程内容安排

“电机学”的课时由122学时调整为110学时,精简合并有关直流电机特性、特殊用途的直流电机、变压器的并联运行和不对称运行、非正弦分布磁场下绕组电动势中的高次谐波及削弱方法等部分内容,强化直流电动机的电力拖动和交流异步电动机电力拖动部分的教学内容,使得被取消了的“电气传动”课程中与传动电力拖动控制相关的内容在电机学中进行了补充。

“电力电子技术”作为电气工程专业的专业基础课程,除了为电气传动技术课程群服务之外,还要为电力系统自动化课程群服务,因此其教学时数保持60学时不变,但是对教学内容进行调整,删减部分基于晶闸管器件的教学内容,增补电气传动控制技术所需要的SVPWM、多电平控制、间接直流变换等内容。对于四大基本变流器以及PWM控制技术的内容仍然作为重点在“电力电子技术”课程中讲授。

调整后的“电气传动控制技术”变为40学时,删减PWM控制和变流技术部分的内容,该部分内容由“电力电子技术课程”统一讲授。

(三)教材调整

由于课程及课程内容进行了调整,因此对各个课程的教材也进行调整:

“电机学”的教材改为自编教材《船用电机学》;“电力电子技术”课程的教材改为王兆安编《电力电子技术》第5版;“现代交直流调速技术”课程调整为“电气传动控制技术”后,选用的教材为阮毅、陈伯时编写的《电力拖动自动控制系统》第4版;“电气数字控制技术”课选用的教材为:韩俊峰等编写的《单片机原理及应用》和王阿根等编写的《电气可编程控制原理与应用》。

(四)课程时序安排

课程群中的各个课程,既相对独立,又相互联系,有的课程需要其他的课程作为基础,因此在开课顺序上要合理安排,否则在授课和学习上都会造成困难。

电气传动技术课程群的各个课程中,“电气传动控制技术”及其综合实践应当是终极课程,其他课程都是为该课程服务并作为该课程的基础,因此应在其他课程之后开课。此外,“电机学”是所有其他课程的基础,应当在课程群中最先开课。因此在课程时序安排中,应当把握以上基本原则。

四、结语

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1.校外实习方面

高校工科技术应用人才的培养必须要有良好的硬件设备,这是高校专业特色的重点所在。但是当前由于高校经费不足,实习单位接待困难以及其他安全方面的因素,造成了电气工程

及其自动化专业实习效果难以得到有效的保障。更多的是学生自行联系实习单位或者虚造实习单位,无法实现电气工程及其自动化专业的基本培养目标。

2.课程设计和毕业设计方面

当前,高校电气工程及其自动化专业的设计题目较为单一,每届学生的设计题目都大同小异,缺乏更新和创新。学生实践性少,极易出现课程设计和毕业设计雷同的现象。加之指导教师缺乏工程设计实践经验,因此整体上课程设计和毕业设计缺乏一定的创新,学生的理论和实践结合能力欠缺。4.开放性实验由于当前高校实验室更多以科研为主,科研设备的投入资金较大,因此实验室开放性能力不足,学生对于实验设备和实验平台缺乏应有的了解,一些开发性的实验就无法开展,在实验设计的过程中也就缺乏创新性。对此,高校实验室应该加大对学生的开放力度,同时不断提升实验室的软硬件,以适应课程实验教学的需要。

二、实验教学体系改革的方案

1.课堂教学与工程实践训练同步进行

电气工程实践训练课程的设置是高校电气工程及其自动化专业人才培养的重点。一般来说,该课程的设置共分为工程实践训练基础和工程实践训练实验两个部分。前者以课堂教学理论为主,主要是从课程理论的方法和技术上为后面的工程实践训练打好基础,其目的在于能够将用于工程实践训练实验的理论学习透彻,引导学生能够积极思考和讨论。按照提出问题、分析问题和解决问题三步走的思路,充分调动学生的学习积极性。后者则以实验教学为主,注重学生的动手能力,将课堂理论知识搬到实验中,带领学生熟悉有关的电气设备,并且设计实验方案让学生能够自主地对设备进行安装、调试和测量,使讲课和实验有机结合起来,引导学生边学边用,更大程度地激发学生的学校兴趣,使学生全身心地投入到电气工程实践实验训练中。比如,电气工程及其自动化实验实训基地大都有成套的装置和设备,都是模拟一个变电工程,一般2~4个学生可以共用一套装置。而课程设置则可以涵盖到供电系统的设备安装、调试、测量、信号、控制等内容,可以对学生进行全过程的工程实践训练。每个学生还可以根据老师布置的课程进行独立的设计实验方案,绘制相关的图纸并且根据设备的型号和有关的技术特性,将设备安装到实验屏上再亲自进行全部接线、核对和通电检测,并且进行各种参数的测量和一些事故的试验排查等。教师也可以设置多种多样的事故,让学生们反复实践和探索,逐一进行论证,得出结论。

2.结合学生就业单位开设专业综合实验

电气工程及其自动化专业属于一个综合性和实践性较强的专业。一般大学四年级会开展有关的实验课程,而专业指导教师也可以根据自身的研究特长来为学生开设不同的实验课题。专业指导教师还可以根据学生的签约单位生产特征来给学生进行独立的课程设计,使实验能够与生产实际工程结合起来,这样也有助于学生今后的工作开展。一般来说,电气工程及其自动化专业开设的实验主要有小接地电流系统的实验、铁磁谐振实验、电网调度自动化通信综合实验、发电机综合实验、变压器综合实验等等。要出色地完成这些综合实验项目,必须做到以下几点:第一,做好资料的查找工作。学生可根据课题研究的方向,查阅相关的资料,根据查阅的资料设计相关的实验方案和实验步骤,拟定所需的实验仪器设备和有关的实验费用。第二,对实验方案进行解释和论证。在指导教师的帮助下,要学会对设计的方案进行论证,指导教师要对学生的方案进行复核,指出其方案操作中可能存在的问题。通过这种方式的实训,可以更好地培养学生的创新能力,使得综合运用知识的能力得以全面提升。

三、构建实验课程体系的保障

1.建立创新研究理念,搭建产学研联合培养模式

创新研究理念是指在电气工程实验教学内容中引入能够反映本学科专业的前沿理论知识和一些先进的现代研究成果,以此来更新和完善教学内容,而不是单纯依赖于教科书。在教学手段上,要综合运用诸如多媒体实验教学、现代通讯技术等来活跃实验课程氛围;教学方式上则可以采用一些诸如回归启示法、故意出错法等研究型的教学方法和双向的教学模式,改变以往的简单灌输式的教学方式,以示范和学生探索为主,积极开发学生的实验创新能力。另外,还可以根据实验项目课程的安排,有选择性地设置一些课外研究课题,教授学生如何独立地对有关的课堂进行立项、分析、论证和方案设计以及实验成果总结。必要的时候,可以充分应用现代化的生产技术,使学生的实验课程与当前的实际生产相结合,以课程群方式建设数字化的工厂实验室、校内外实践基地。通过搭建产学研联合培养模式,来培养学生的实际操作能力。

2.建立科学管理体制,完善管理制度

实验教学体系改革需要一套完善的管理制度和科学的管理体制作为保障,因此,要深化管理制度的改革,深化教学改革,实现办学水平的全方位提升。由于我国高等院校管理制度的复杂性和多样性,各项制度之间常出现互相抵触的现象。为此,有必要以现代管理理念对现行的高校管理制度进行研究,使其形成一个完整的体系,更好地促进教学管理水平的提升。要积极制订与电气工程及其自动化专业实验教学相配套的教学管理制度,制订有利于符合培养目标要求和完善的教学计划,健全实验教学质量管理责任制,建立科学化系统化的教学质量监控和评估体系,加强科研管理水平,努力提高实验教师队伍的整体素质,创新教师队伍管理,重视高校工科技能型人才的培养意义。

3.开放实验室,开展科技活动

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关键词:电气工程;自动化;其节能设计;应用

中图分类号:TB

文献标识码:A

社会经济随着时代的进步不断发展,在此之中发展和解放生产力是最基本的要求。发展生产力需要大量生产资料的投入,因此发展生产力过程中需要的能源也越来越多。尽管社会经济的发展需要以能源作为基础,但若想二者可持续的发展,则一定要节约生产能源,从而防止生产能源对社会经济发展产生负面影响。所以在社会生产活动中最重要的一点就是节约能源。而要想在电气自动化工程中节约能源,节能技术的水平的提升显得尤其重要。

1电气工程及其自动化概念

1.1电气工程概念

电气工程(又称EE),是现代科学技术的核心,电气工程带动了许多科技的进步,例如电子信息技术。电气工程普遍运用在各行各业中,它同时也是各个高校的重要专业课程。电气工程专业在不同的学校有不同的名称,有的叫电气工程、有的叫电气工程与计算机科学、还有的叫电气工程与信息科学,这些专业名称上可以显示出,电气工程和计算机信息技术是密不可分的。传统电气工程包括电气以及和电气有关的学科,囊括的范围很广。而伴随着科技的发展,如今电气工程囊括的范围已经远远超出了当初,来自斯坦福大学的一位教师提出,电气工程包括了几乎所有电子光子的工程。

1.2电气工程自动化概念

现代科学技术领域对于电气工程有着很高的关注,一个国家的技术水平很大程度上取决于电气工程自动化技术的水平。电气工程自动化与很多学科存在联系并相互渗透,各行各业都普遍运用到了电气工程自动化技术,其重要程度可见一斑。而随着时代的进步,电气系统的内容也越来越庞杂和系统,变得更加人性化,为经济建设的发展提供了很大的助力。电气系统利用光纤进行数据传输,由于要使用到大量的光缆,因此电缆设备的使用逐渐减少,从而节省了很多电缆材料,降低了成本和能源的需求,真正做到了节能环保。由于电气自动化可以令智能设备性能得到充分的展现并做到在线监测,从智能化和在线监测发展至电力光互式。智能化设备拥有同电子信息技术及其他技术相关联的智能化控制功能。在线监测的处理器是采集站中的核心元件,可以实现全过程实时监控。采集控制信息数据要同控制中心对接,并经过许多环节才可以实现监管整个生产的目的。其依靠网络技术进行数据采集,有针对性的在有效范围内对生产过程进行管理,并建立分站式引擎从而有效提升系统的安全性和效率。

2电气自动化节能要素

2.1安全

电气工程设计中最重要的问题之一是电气工程的安全性,设计人员不能盲目追求节能技术而忽略了电气设备的安全性。保障了电气设备的安全才可以确保整个生产过程的顺利开展,所以一定要首先确保电气设备的安全性,才可以开展接下来的电气设备节能设计。

2.2先进

由于科技不断发展,各式各样的节能设备和技术层出不穷。因此,电气自动化工程节能设计应在符合实际操作情况的基础上,尽量科学合理的采用新型的节能技术,从而让电气节能技术始终保持在行业的尖端,保证电庾远化工程节能可以发挥最大的实际价值。

2.3环保

电气自动化节能其实就是为了让能源可以最有效的被利用起来,从而降低能源损失和成本损耗,提高企业的经济收益。电气工程设计师在进行电气自动化设计的过程中,一定要慎重选择使用的材料,在确保材料安全、现金和环保之后才可以投入使用,从而将环境的污染降低到最小,实现科学环保。

2.4可持续发展

为了做到能源和经济的可持续发展,电气自动化节能应该积极响应政府对于节能减排的号召,从长远的角度上对能源损耗及节约、排放和污染做好规划,实现能源的可持续发展战略目标。

3电气工程自动化存在的问题

3.1系统集成性不足

系统集成是电气自动化目前最主要的发展方向。目前的电气自动化都存在多岛自动化结构,多岛自动化结构相互之间独立存在,不会对其他部分造成影响,而且各自之间性能单一、信息集中。因此,电气自动化整体功能无法得到很好的彰显。

3.2网络构架不统一

电气工程自动化的主要发展目标是做到便捷有效、自动化系统完善。但事实上,国内电气自动化领域缺少完整的网络构架,对网络没有深入的了解,导致网络构架不够统一。由于电气工程自动化发展基础是网络构架,因此电气工程自动化发展存在着很大困难。同时,如果使用信息软件的主体不一致,就会发生接口不匹配的问题,严重影响到了信息交流的高效性和主体之前的数据共享,导致系统运行的成效被大大降低。

3.3主观因素存在影响

在研发电气自动化技术的过程中,设计人员对设计理念和技术的了解会影响到不同的使用主体。换言之,技术人员的主观因素会影响到系统在建立的过程中存在各不相同的环境。因此,会大大增加电气工程自动化设计和管理的资金,对企业的经济效益产生负面影响。

4改进电气工程的自动化措施

4.1从科技技术出发

电气工程自动化要不断的引进新的科技,提高电气自动化的实用价值,积极研发新型产品并使用新型原料。在实际操作中,要把自主研发和创新技术摆在首要位置,以节能环保作为追求目标,多使用新型工艺和设备运行,并集合网络信息技术不创新,将电气自动化技术整合。

4.2重视信息技术应用

电气自动化的信息化体现了信息技术的重要价值,要广泛的将计算机信息技术使用在电气设备的研发生产过程中,推动电气工程智能化的进步,并要将网络通信技术运用在电气工程中。

4.3实现信息交流共享

如果要同外界进行沟通交流,开设接口并建立同外界的网络连接是必不可少的。计算机网络为信息的即时共享和交流提供基础,可以做到统一管理设计、实践和运行过程,便于实时调控系统元件。计算机网络是管理电力系统的重要保障。

5设计电气自动化系统的注意事项

5.1提高运行时效

在电气自动化系统运行过程中会使用到专业的节能设施,所以电气工程的准备阶段就会确定好科学合理的节能设计技术指导,电气工人可以利用减少电路损耗和负荷均衡调试等手段,做到电气设备的节能环保。在配电结构的设计中,可以对负荷进行科学的调整、精准的选取设计系数,从而实现降低设备运行过程中的能源消耗,从而将设备的效率提升到最高,杜绝电气工程自动化系统中频频出现的能源损耗现象。

5.2优化配电方案

在配电设计过程中,设计师要充分考虑电气自动化系统实用性,利用不同的技术设备和操作手段,从而满足不同设备的负荷量的等其他准则,实现电气设备的大范围管理。不同电气设备之间相互配合,让电气自动化系统可以高效、快捷运行。除此之外,还要加强对电气自动化系统安全性关注,确保连接设备和设备的导线处于绝缘状态,并且在布线过程中要为导线留出一定的绝缘空间,进一步保障电气设备安全性。

6电气工程自动化的技术改革

6.1合理选择变压器

变压器本身存在着铜铁资源损耗和空载资源损耗等问题,所以对电能的损耗情况较为严重,但在供配电系统中变压器是极其重要的一部分。所以,在设计电气工程自动化节能过程中,首要任务是合理的选择变压器。设计师应使用单向自动化补偿设备,从而控制电气工程自动化中电流大小,杜绝因电流问题设备负载失衡情况发生,确保将变压器自身的能源损耗降至最少。还要选择具有良好的节能功效的变压器,从变压器自身上减少一定程度的功率损耗大小。

6.2减少电能传输损耗

电能在传输过程中会受到导线自身电阻的影响,不可避免的对功率产生损耗。但电能在传输中的电流是恒定的,若是减小导线自带的电阻,就可以在一定程度上减少功率的损耗。由于导线的电阻和导线长度成正比,和导线横截面积成反比,所以,可以通过如下方式减少导线的电阻:科学的排布导线,规划好排布路线,尽量避免走弯路,从未减少导线的使用长度。导线尽量选择由电阻率较小的材料制成的,并且尽量选择横截面大的导线,减少导线的电阻。还可以将变压器和负载中心安排的较近,减少传输过程中的损耗。

6.3无功功率补偿

配电系统由升降压变压器、输配电线路等部分组成。其中以电流的形式流动于电力系统之中,虽然可以满足不同客户对电能需求,但与此同时电能损耗情况也十分严峻,在电能损耗中中占最大部分是无功功率。如果不及时对此进行合理控制,电路整体电压会很大程度上下降,同时还会影响到对电网运行管理,导致电能传输质量无法满足客户普遍需求。客观来说,导致无功功率损耗的主要原因是功率因数的大幅度下降,如果功率因数达不到预设高度,用户就必须因此付出罚款,从而不必要的提高用成本。所以,在实践中,设计师要进行无功功率补偿,提高功率因数,保障电功率的平衡。这样既可以为用户降低电费数额,还可以为供电企业带来更大经济效益。

在对电气自动化系统进行无功功率补偿的时,一定要满足以下要求:首先,要重新分配投切开关和传统补偿电容循环投切比例,在此基础之上,做好后续的无功功率补偿工作,才可以实现有效的无功功率补偿。

其次,在计算最终电容器容量大小过程中,要充分考虑到配电电压的实际容量大小和自然功率因数等一系列问题。如果在进行无功功率补偿过程中出现了谐波,就要串联相应数量的电抗器,从而彻底消除衍生的谐波。

最后,还要以无功功率作为标准,从而确认投切参数。主要目的是杜绝在无功功率补偿过程中屡屡出现的过度补偿、投切震荡和无功倒送等情况。在我国目前的电气工程自动化控制管理过程中,运用最广泛的是模糊投切技术,大数据显示,模糊投切不仅仅可以科学的平衡调试,还可以确保跟踪的精准水平,所以电气工程自动化中往往会运用到此种方法。

7结语

结合前文所述,我国目前电气工程自动化控制的节能设计应用还处在初步发展和探索中,电气自动化节能的设计人员的首要任务是利用不断完善的科学技术和并不断发展的经济实力、使用最新的科技手段,大大降低电气自动化中能源损耗,进而为生态环境的保护、社会经济的发展作出贡献。努力实现让所有公民都生活在健康舒适的环境中的美好愿望。

参考文献

[1]赵影,赵钢,黄孙伟.应用型电气工程及其自动化学生专业设计的探讨[J].实验室科学,2011,(05):160163.

[2]谢丁龙.电气工程自动化及其节能设计的应用研究[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2016,(05):152153.

[3]冯家法.电气工程自动化及其节能设计的应用探究[J].建材与装饰,2015,(51):8081.

篇8

经济学是国家级特色学科,主要分为两个方向――国际经济学和国民经济学。辽宁大学的经济学专业是这个学校录取分数最高的专业,最大的特色是每学期都会按成绩重新分班,这在其他院校是非常少见的。毕业生中几乎会有1/3有资格被免试推荐读研究生。

经济学基地班主要是为了培养经济学的研究型人才,其奖学金多而高,免试保送研究生的几率也非常高,但想进入这个班也不容易,新生入学不久参加分班考试,考试科目为数学和英语,前若干名才有机会进入基地班,所以想进入这个班的学生开学时也要做好准备。

法学院是省内第一所全日制法学本科教育基地,十分注重强化学生实践能力的培养,不仅经常聘请一些司法机关、科研单位的专家、法官等担任客座教授,而且安排每届学生进行一次为期两个月的集中实习。

广西大学

生物科学学院的生物技术和生物工程专业是科研能力最强的专业之一,生物技术专业有着明显的亚热带生物特色,在植物及微生物遗传工程上颇有建树。

动物科学技术学院的动物科学研究世界领先,有多项科学技术重大成果。

广西是我国重要的甘蔗生产和加工基地,制糖业十分发达,轻工与食品工程学院的甘蔗糖业工程学科被列为国家教育部“211工程”重点建设学科。

土木类学科是广西首批精品专业。这个学科也是理工类的高分群,毕业生一般都进入各大建筑公司和水利水电公司工作。

广西大学的爱国民主记念碑

广西还是有色金属富矿之地,是中国最重要的有色金属产地之一,广西大学资源与环境学院正是迎合广西丰富的有色金属资源开发及其加工技术研究的需要,建设起了一大批优秀的学科。

内蒙古大学

生物学专业是国家级重点学科,目前设有生物科学和生物技术2个本科专业,学科实行按类招生,在第2学年结束后,选拔出50名学生分别进入2个国家级人才培养基地――生物科学专业和生物技术专业进行学习。

蒙古语言文学是内蒙古大学的特色专业,在一般的学校是没有的。大学每年招收的蒙古族及其他少数民族学生人数约占总人数的30%。

内蒙古大学得天独厚的地理条件使得生态与环境学得到了充分的发展,并形成了以草地生态学及农牧业生物技术为主的科学群,本科设有2个专业:生态学、环境科学。也实行按类招生,第2学年结束后,选拔10名学生进入国家生物学基地(生态学专业)进行学习,学制四年。

新疆大学

数学与应用数学是国家重点学科,应用数学专业方面,在全国排名较高。

人文学院是由中文系、中语系、历史系、中亚文化研究所、阿尔泰学研究所组建而成的规模最大、专业门类齐全的文科学院,号称中国少数民族语言文学专业的“旗舰之威”,位居国家重点学科行列。

此外,化学工程与工艺专业、资源勘察工程和电气工程及其自动化是高等学校特色专业建设点。凭借地域优势,新疆大学的俄语专业也一直是王牌专业。

人口资源环境经济学、自然地理学、计算机应用技术、动物学、控制理论与控制工程、机械制造及其自动化、民族学、法学均是新疆大学新增的重点学科。

贵州大学

贵州大学的英语学科在国内小有名气,多位知名学者曾在此任教,他们对外国语学院师资力量的发展奠定了坚实的基础。

国际刑法专业有一定特色,已经受到国内同学科领域的认可。

电力与能源工程被国家列为“211工程”重点建设项目,与此相关的自动化、采矿工程、控制理论与控制工程等专业也将得到加强。

化学学科拥有绿色农药和农业生物工程教育部实验室,绿色药物工程也被列为“211工程”项目之一。

此外,采矿工程、植物保护、林学、农林经济管理、材料科学与工程、汉语言文学和电子科学与技术为高等学校特色专业建设点。

延边大学

延边大学位于吉林省延边州,朝鲜族特色氛围浓厚,朝语系自然有得天独厚的优势。其它的小语种也不错,亚非语言文学是国家重点学科。

延边大学依山而建

师范学院的教育技术专业在全国排名很高,就业很好。

医学院也比较有实力,临床医学和药学都不错,麻醉专业很好。

石河子大学

医学院现设有临床医学、护理学和医学影像学3个本科专业方向,拥有附属医院3所,其中第一附属医院为全国“百佳”医院。

农学是石河子大学的校级品牌专业,是一门应用性较强的专业,有重实践、重应用的办学传统,走产学研相结合的道路。

经贸学院下设的农林经济管理专业围绕新疆农垦经济、绿洲农业经济、绿洲生态经济、农垦企业管理等内容展开研究,并将研究内容融入到课堂教学之中,形成了特色鲜明、优势明显的研究方向和农林经济管理专业课程体系。

海南大学

旅游学院是海南大学极具办学特色的学院,办学模式灵活多样,部分方向还根据市场变化与需求,和旅游企业、国际酒店进行广泛的合作,采用“订单式”培养等灵活模式。其中,旅行社管理专业还是旅游学院的特色专业,学生毕业后能在旅游行政管理部门、旅游企事业单位从事旅行社管理、营销策划、旅游接待与高端服务工作。

海南省具有热带资源丰富、海洋面积大的特点,热带农业与生命科学学院就是针对这一地域特点设置的专业,现开设了农学院、园艺园林学院、环境与植物保护学院和海洋学院。其中海洋学院的水产养殖专业还是我国农业部的重点学科,近几年学生毕业后的就业形势也非常好。园艺专业也成为第一批高等学校特色专业建设点。

此外,水产养殖学、食品科学与工程、法学、植物保护、农林经济管理也是特色专业。

青海大学

电气工程及其自动化是青海大学的传统优势专业,有清华大学的对口支援,成绩好的毕业生将有机会直接保送清华大学继续深造。

机械设计制造及自动化专业(机械电子工程方向)为青海省省级重点学科,学生毕业后可从事与机械行业相关的工作。

水利水电工程教学和科研并重,产、学、研紧密结合,重点培养面向国家水利水电行业和青海省资源开发急需的应用型高级专门人才。

医学院下设临床医学系、中医学系、藏医学系、公共卫生系等四系16个专业,高原医学、藏医药学、地方病学等特色学科专业在全国医药院校中享有较高声誉。

此外,资源勘察工程是高等学校特色专业建设点,依托青海的盐湖资源及旅游资源优势,盐湖专业和文化产业管理专业也大有前途。

宁夏大学

应用化学是国家重点建设科目,以就业率高著称,在南京扬子石化等十余家高新企业建立了理工科实习基地。毕业生就业率位居宁夏大学前茅。

草业科学力量雄厚,完成或承担多个国家开发项目。

应用数学培养模式十分特别,采取“大专业,小方向”的模式,招生时与信息和计算科学一起按数学与信息科学的大类招生,一、二年级打破专业界限试行“滚动制”教学,为三、四年级实行“分流培养”奠定基础。多年来还承担着师范生培养任务,就业前景一直较好。

此外,宁夏大学的农学、生物科学和汉语言文学专业也是该校特色专业建设点。

大学

藏语言文学学科历史悠久,藏语言文学和藏族历史两个专业是首批校级重点学科。与四川大学联合申报的“中国藏学研究所”,被确定为教育部人文社会科学重点研究基地。

药学(药方向)学科是大学医学学院结合自身特点和自治区独特的地域和传统优势,将高原医学和藏药的现代化研究和开发、地方病和常见病的流行病学研究和藏族基因组学研究等相结合,而重点建设的特色优势学科。目前与一大批国内著名院校建立了良好的合作及对口援助关系,并有多个实习基地供学生们提高实践能力。

数学与应用数学(师范类)专业、农学(植物生产类)和临床医学专业被评为高等学校特色专业建设点。

东华大学

东华大学的服装设计专业在服装界是很有名气的,不仅吸引了不少年轻人的眼球,而且还吸引了世界各地服装行业的目光,几乎每个星期都有一场国际品牌的会在这里举行。 学校会经常邀请一些来自法国、意大利等地的服装设计师前来开设讲座。

东华大学

纺织工程是教育部的重点学科,在天然纤维利用、生物技术在纺织方面的应用等许多方面都发挥着巨大的作用。

材料学不仅是国家重点学科,而且还是上海市“重中之重”学科。几乎凡是与纺织有关的各种纤维面料和特殊材料都可以在纺织工程实验室里找到,甚至是航天员的服装,东华都承担了相当一部分科研任务。

福州大学

福州大学的物理化学学科是国家重点学科,化学类,包括化学和应用化学两个专业,也是不错的。

如果对电子、通信方面感兴趣,物理与信息工程学院是不错的选择,其中通信专业录取分数在福大首屈一指。

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关键词:新能源发电;教学方法;教学改革;教学理念

中图分类号:TM619 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)14-0217-03

从2006年秋季学期开始,我校电气信息学院就面向电气工程及其自动化专业学生开设了新能源发电技术方面的选修课,2009年学院改革,对原有专业进行重组、调整,新成立了电气与新能源学院,开始招收电气工程及其自动化(新能源发电方向)专业的本科生,重点培养从事新能源技术领域的研究、开发、维护、管理等方面的高级工程技术人才,并在2010年开始招生,现已经达到80人规模,开设的相关课程(含实验)一般安排在第五学期。

开设“新能源发电技术”专业选修课的目的是为了帮助电气工程及其自动化专业的学生全面了解能源科学概况、世界范围内面临的能源问题及其解决对策和发展前景、新能源开发利用的重要性以及新能源开发利用技术等方面的知识。课程内容涉及新能源基础知识、太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能等内容。针对目前选修课的建设和完善已成为高校教学改革深化的重要环节,选修课教学已然成为高校基于社会对复合型人才的迫切需求,本文将以新能源发电技术课程为例,分别从教学内容的选择、教学方法、教学手段和教学理念等方面进行一些改革研究与分析,其目的在于提高选修课教学质量、促进学生综合能力。

一、精选教学内容

新能源发电技术是一门专业性、综合性较强的应用学科,涵盖了风能、太阳能、生物质能等多种新能源的内容,综合了电气工程、机械工程、工程力学、物理学等学科知识。因其涉及的专业门类、知识面比较宽广,学生普遍反映不太容易找到学习规律,难以把握重点,理解稍困难。因此,结合新能源发电技术课程的培养目标,适当选择课程的教学内容,综合与电气工程相关的专业课,在教学过程中以新能源的发电方式为核心,分析各种类型的新能源、能量转化方式、发电原理等内容之间的相关联系,引导学生逐步把各个关联的知识点汇成知识链,促进学生学习和记忆。对于各种新能源的发展历史、资源分布和特点则可做简单介绍。另一方面,考虑到电气工程专业对学生的培养目标要求,比如有关风力机的空气动力学原理、太阳能热转换原理、生物质热裂解过程等内容可只做概述性讲解,让学生了解其基本概念。教师在教学过程中,需要注意引进当前国际国内的最新科研成果来丰富新能源课程的教学内容。该课程涵盖多方面学科,是当前大力提倡发展的一个技术方向,其涉及到的信息量多,知识更新快。特别是最近几年,不断涌现出研究新能源发电及其相关技术的新方法,使得新能源发电技术得到大力发展。因此,在选择和组织教学内容时,以教材为主体,综合大量的相关文献资料及网络资源,例如中国新能源网、中国新能源发电网等,适当增加一些不仅能反映新能源发电技术前沿领域的新理论、新技术,而且又能展现学科交叉、扩大学生视野的教学内容,不断在教学实践过程中提高这门课程的教学质量。

二、探索灵活的教学方法

在新能源发电技术课程的教学中,需要积极探索,发掘与课程特点相匹配的教学方法。在课堂教学中,需要注重知识性、趣味性,注意理论与实际相结合,可在教学过程中采用启迪式、比较式、讨论式和流程式等多种不同的教学方法,目标明确,重点突出,充分调动学生的学习积极性。

1.启迪式教学法。这种方法可以较好地激发学生的学习积极性,促进他们主动思考,培养他们分析和解决问题的能力。例如,在讲解并网光伏发电系统时,根据学生之前掌握的光伏发电基本原理,启发他们思考为什么要对独立的大规模光伏发电系统进行并网、并网的方式是怎样的、并网的过程中还需要增加哪些相应的装置。通过在教学过程中设置这样一些问题,逐渐开阔他们的思维方式,让他们认识到要使得太阳能发电得到大规模、高效率的利用,必然要对光伏发电系统进行并网,在并网的光伏发电系统中,并网逆变器又是核心设备,不仅能够把光伏电池组件输出的直流电转换成与电网同频同相的交流电馈入电网,同时还起到调节电力的作用。此外,在讲解上述知识点的过程中,还能够巩固学生在电力电子技术课程中所学到的关于逆变器的知识点,培养他们对所学到的各种知识点进行融会贯通、举一反三的学习能力。

2.比较式教学法。采用不同形式的图表对各种新能源发电方式或同一种新能源的不同利用形式进行互相对比,不但形象直观,还有利于培养学生综合分析问题的能力。例如在讲解恒速恒频与变速恒频风力发电系统时,由于这两种风电系统涉及到的知识点特别多,且较难理解,学生在学习过程中难以深入掌握各种系统的工作原理、结构差别等内容,多数学生仅了解大概情况,因此,十分有必要采用图表形式,分别从恒速恒频与变速恒频风力发电系统的拓扑结构、原理、发电机类型、并网方式等多种角度进行归纳、对比,加强学生对这两种最重要的风力发电系统的认识,逐步化解学习风力发电的困惑。

3.讨论式教学法。这种教学方法不仅可以发挥教师的导向作用,还可引发学生的学习主动性。比如在讲解三种经典的太阳能热发电系统时,可以提前安排三组学生分别搜集关于槽式、塔式和碟式太阳能热发电系统的资料,并在上课时先分别邀请各组的学生代表描述他们所认识的这三种不同的太阳能热发电系统,可以从热发电系统的基本原理、系统结构、组成部件、系统功能、应用情况等方面进行阐述。在讲述过程中,教师可适时启发他们,就其中的某一知识点,可以是大家感兴趣的,或者是十分重要的知识点进行展开,和同学们一起探讨,帮助学生深入理解不同类型的太阳能热发电系统的工作原理等内容。同时,在这种讨论式教学过程中,结合不同太阳能热发电系统的图片进行讲解,可以使得整个教学过程更生动、更丰富多彩。

4.流程式教学法。当涉及到知识点繁多、关联性强的教学内容时,可以采用流程式教学法。这种方法可首先从系统的角度进行说明,再逐层清晰讲解,可帮助学生培养良好的思维习惯和分析解决实际问题的能力。例如,在讲解有分拣场垃圾发电工艺流程时,结合美国的H-Power夏威夷垃圾发电厂实例,采用如图1所示的垃圾发电工艺流程来介绍。

先阐述在垃圾焚烧前,需要经过一系列输送、筛选和粉碎装置,把那些不易处理和不能燃烧的垃圾首先在分拣场清理掉。再介绍经过处理后的垃圾则被送入高温焚烧炉中焚烧,形成的残渣、灰渣送出填埋。烟气在排放前需注入石灰脱硫,中和酸性气体,并传热给水变成高温高压蒸汽,进入汽轮机发电。最后,还要说明烟气经锅炉尾部受热面后,经静电除尘达标后,进入烟囱排放,静电除尘后的细灰渣则可做建材进行综合利用。通过这样一个简洁的垃圾发电工艺流程图,可让学生迅速掌握垃圾发电的基本原理,了解各个生产环节的作用和相互关系,培养学生分析复杂问题的系统性思维。

三、采取多样的教学手段

相对于必修课而言,专业选修课的特点决定了它的教学方式有所不同,其更注重知识体系的完整性和学生兴趣的引导。这必然要求教师不断革新自己的教育观念,在教学过程中全面认真地设计教案,采用多样化的教学手段调动学生的学习兴趣,充分激发学生的学习积极性,引导他们主动参与到课堂教学过程中,展现他们的课堂主人翁精神。

1.主次分明,突出重点。由于新能源发电技术课程涵盖内容较多,而授课学时又有限,因此在教学中不可能讲授全部内容,必须做到重点突出,精讲主要内容。比如在纵多类型的新能源发电方式中,根据我们学院的专业设置特点,可重点讲授太阳能发电、风能发电和小水力发电。此外,还要注意详略结合,对主要的、基本的内容仍可采用讲课方式,而对其他内容则可以讲座、讨论方式开展,增大课堂教学的信息容量。比如在讲授太阳能发电时,就应以讲课方式详细讲解光伏发电,而以讲座方式讲解太阳能热发电。这种主次分明的讲课模式,不仅能使学生扎实学到本课程最主要、最核心的内容,还可以开阔他们的知识面和视野。

2.应用先进教学手段,提升教学效果。根据精选的授课内容,有效地运用网络资源,制作形象直观的多媒体课件,以改善教学的直观效果,增加授课内容的信息量。例如,当介绍不同类型的水平轴式风力机和垂直轴式风力机时,可以多向学生演示一些与它们相关的图片和Flas,结合这些多媒体资料讲解,可加深学生印象,让他们对这几种典型的风力机及其工作方式等内容有更深刻的理解。同时在上述教学过程中,要注意与传统板书方式相结合,引导学生逐步分析,并适当地留给学生一些思考时间,较好地把握课堂节奏。

3.结合实事,激发学生学习积极性。新能源发电技术课程所讲授的一些主要新能源发电方式在目前逐渐得到越来越多的应用,与人们的日常生活也越来越紧密。在介绍不同类型的新能源时,可以充分结合当前社会生活中出现的一些相关时事焦点事件,把它们提出来让学生讨论,既能激发他们的学习热情,活跃课堂气氛,还加强了他们对讲课内容的理解。例如,墨西哥湾的BP公司漏油事件、康菲环渤海湾污染事件,特别是全球石油供需关系的发展态势、气候变化和环境保护的压力,都迫切需要全球共同确定和构筑能源发展的新理念,开创新时期能源发展的新路子。结合上述实例,引导学生思索大力发展新能源、调整能源结构的必要性,让他们从新能源利用方式等层次进行探讨。通过这种教学方式,不仅可让学生深入理解课程内容,激发他们的兴趣,还能培养学生解决实际问题的能力。

4.穿插习题,实时归纳。在风力发电部分的教学过程中,其涉及到的不同类型风力机结构、发电方式、并网方法等知识点比较多,多数学生会感到理解有一定困难。为了让学生能够及时掌握课堂所学内容,讲课过程中可在恰当时候穿插一些事先准备好的习题,这些习题不一定来自教材,教师可根据其他相关资料自主设计。通过课堂练习,可以考查学生对相关知识点的掌握程度和存在问题,及时解决他们的困惑。比如,在讲解变速风机驱动双馈异步发电机并网系统时,可穿插一个关于发电机转子回路控制方式的多选题,通过该练习,能够加深学生对这部分重要内容的理解,从一定程度上也可改善课堂氛围,充分激发学生的学习主动性,发挥学生的主体作用。

5.结合共同点,学习新能源发电。新能源发电方式与常规能源发电方式,除了在一次能源的来源与能量转换方式等方面有较大不同外,它们在发电环节大多具有很多共同点。因此,在讲授各种新能源发电形式时,注意随时和常规能源发电方式进行类比,结合两者之间的共同点讲解,不仅可以促进学生对新能源发电方法的理解,还可以巩固他们对常规能源发电方法的认识。例如,在讲授地热发电时,其和火力发电的原理基本一样,都是利用蒸汽的热能在汽轮机中转变为机械能,然后带动发电机发电。所不同的是,地热发电不象火力发电那样要装备庞大的锅炉,也不需要消耗燃料,它所用的能源就是地热能。

四、培育素质教育的教学理念

不论是专业必修课,还是选修课,教师都需要培育素质教育的教学理念,新能源发电技术课程的教学更是如此。通过在理论教学过程中,结合一些生动的经典案例等进行讲授,既可调动学生学习的主观能动性,又能加强他们对新能源发电方法的认识,逐渐培养学生探索求知的精神。比如,通过介绍风能发电的几种典型装置与设备,以探究风能发电在当前得以大规模运用的原因。正是这些大量科研人员对风能发电装置的研发,才使得风能发电不仅仅是论文里的成果。通过一些经典案例,充分调动学生学习的主观能动性、学习兴趣和求知欲,这样才能达到开设专业选修课“培养学生能力,挖掘学生潜能”的目的。

五、结语

新能源发电技术课程是一门知识覆盖面广、学科前沿的专业选修课,而随着其利用方式和技术的不断发展,这门课程的教学内容也将不断更新,教学方法也会随之不断改进,通过改进教学手段和逐步增加实验环节,实时强化创新意识,这样就一定能够逐步改善人才培养过程中普遍出现的一些问题,如学生能力薄弱、缺乏创造性、主动性等,达到真正提升学生的思维创造能力以及综合素质的目的,培养出与时俱进的、创新型的合格应用型人才。

参考文献:

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[4]孙云莲.新能源及分布式发电技术[M].北京:中国电力出版社,2009.

[5]翟秀静,刘奎仁,韩庆.新能源技术[M].北京:化学工业出版社,2011.

篇10

关键词:工程;应用;保护;课程

作者简介:宋丽群(1967-),男,黑龙江哈尔滨人,南京工程学院电力工程学院,副教授;韩笑(1969-),男,江苏扬州人,南京工程学院电力工程学院,副教授。(江苏?南京?211167)

基金项目:本文系2010年南京工程学院教学改革项目“电力系统继电保护课程的教学改革”(项目编号:JG201020)的研究成果。

中图分类号:G642?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)24-0044-02一、“电力系统继电保护”课程存在的问题分析

在以智能电网及新能源技术为代表的电力相关产业升级和发展新兴战略产业背景下,“电力系统继电保护”课程的教学内容、教学模式与教学方法有必要继续改革、创新和实践。从而为创建《电力系统继电保护》精品课程,促进专业及学科的发展,提高电气工程品牌特色专业的建设水平做出积极贡献。目前,“电力系统继电保护”课程存在的普遍问题如下。

理论分析偏多,与实际装置脱节。“电力系统继电保护”课程本身的专业性很强,也涉及到许多实际的装置,要求学生先期了解掌握电力系统的整体特征、电气设备的特点。对于初学者而言,对实际的电力系统及相关设备的认知不足是较普遍的现象,教学内容中对于实际的保护装置介绍较少。而目前电力系统已广泛采用数字式继电保护装置,其数字化程度高、功能综合性强,数字式继电保护装置中本身就蕴藏着丰富的继电保护原理知识及相关专业知识。在实际的教学过程中,学生一方面因为不了解电力系统继电保护理论的具体用法,而感到教学内容枯燥,另一方面又因为不了解工作中将要面对的新型继电保护装置,而感到自信心不足。

学生自学能力较弱,教学模式有待改进。在前期的改革中,进行了基于CDIO教育思想的教学模式的改革尝试,对于部分教学内容实施了教育教学方法改革试点。但在试点过程中,仍存在学生过分依赖《电力系统继电保护》教材,自学课时偏少,在课堂上与老师互动偏少等现象。以上现象使得在“电力系统继电保护”课程中推广基于CDIO教育思想的教学模式存在一定难度。

因此,必须围绕加强学生的“知识、能力、素质”中心要旨,从工程技术应用、技术创新更深层次找准“电力系统继电保护”课程的目标定位,及时更新教学内容、建设相关教材、改变教学手段、加强理论与实践的紧密结合、积极与现场紧密接轨,从而进一步提高“电力系统继电保护”课程教学效果。

二、“电力系统继电保护”课程的目标定位与改革方案

改革的目标是:改变传统的教学模式,针对应用型本科人才培养需求,面向普通应用型本科电气工程及其自动化专业,坚持“基本理论适度、注重工程应用”的基本原则,将理论知识与实践知识有机融合。力求解决继电保护教学难点多、教学枯燥等问题,在编写出具有鲜明特色的继电保护工程应用教学能力的,具有高度“互动性”的规划教材的基础上,制定新的课堂教学方案及实践教学方案,为培养“综合素质高、实践能力强”的继电保护工程技术人才服务。

改革的方案是:确立主动适应行业发展,以人才需求为导向,以工程应用能力为核心,以企业全程参与为方法的电气工程及其自动化继电保护专业方向人才培养新理念。规划建设了适用教材,突出理论与实践相结合。转变传统的理论教学、实践教学相脱节的思想观念,将理论教学与实践教学进行融合,贯彻回归工程教学的理念,创建基于CDIO教育思想的“引导、训练、评价”的三段式教学模式,实施了教育教学方法改革试点。

三、教材建设

教材建设是此项改革的主要内容之一,教材内容的充分论证、合理组织,本身就是教育理念的体现。根据学科建设与专业建设的目标任务,规划建设了继电保护专业适用教材,该教材由南京工程学院(我院)教师为编写主体,邀请企业工程技术人员共同参与编写,反映了电力系统自动化新技术、新方法、新标准、新工艺,突出了理论与实践相结合。其主要特点如下。

(1)易理解。语言阐述简洁易懂。以实用继电保护为出发点,不搞理论研究,避免复杂的整定计算,多讲最基本原理及用法,多讲实用时所遇到的问题。本书的主要专业基础知识来源于电力系统故障分析的内容。因此,在进行理论讲解时要简单,对于专业术语加以注释说明,注重讲解理论的来源以及用处,以简洁、通俗的语言让学生明白该理论在继电保护中的应用,避免繁琐的推导过程。

(2)有灵魂。紧紧围绕“二次系统”、“继电保护系统”进行组织,杜绝介绍某一种保护或继电器原理而不介绍保护的具体用法,保护原理和实用保护装置相对应。同时始终以电力系统对于继电保护的“四性”要求为“魂”,在介绍保护原理、整定、接线、案例分析的同时,强化学生对于继电保护的“四性”矛盾及统一关系的理解,从而使学生在学习过程中体会到蕴含于继电保护知识中的严谨而富有创新的科学哲理,将专业课教学与人文教育有机结合,提高其对待事物的综合分析判断能力,从而提高其综合素质。